FR3091831A1 - Structure multicouche pour la réalisation d’un revêtement de sol, et procédé de fabrication d’une telle structure multicouche - Google Patents

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Abstract

Structure multicouche pour la réalisation d’un revêtement de sol et procédé de fabrication d’une telle structure multicouche L’invention concerne une structure multicouche pour la réalisation d’un revêtement de sol comprenant une couche supérieure d’usure transparente et un complexe d’impression comprenant une couche de renfort, le complexe d’impression comprenant successivement une couche extrudée d’impression dont la face supérieure destinée à être liée à la couche supérieure d’usure est imprimée d’un décor, la couche de renfort liée à la face inférieure de la couche extrudée d’impression et une couche d’envers, dont la face supérieure est liée à la couche de renfort. Figure pour l’abrégé : Fig. 1

Description

Structure multicouche pour la réalisation d’un revêtement de sol, et procédé de fabrication d’une telle structure multicouche
La présente invention concerne une structure multicouche et son procédé de fabrication, pour la réalisation d’un revêtement de sol.
Art antérieur
Il est connu de l’état de la technique une structure multicouche pour la réalisation d’un revêtement de sol souple comprenant une couche supérieure d’usure composée au moins de polychlorure de vinyle (PVC), et une couche d’envers, moussée ou compacte, réalisée par exemple à partir de PVC.
Ce type de revêtement de sol est dit économique à produire si la couche d’usure et la couche d’envers sont obtenues par enduction et si le décor est directement imprimé sur la face inférieure de la couche d’usure ou sur la face supérieure de la couche d’envers.
Afin d’améliorer la stabilité dimensionnelle de ce type de revêtement de sol, il est connu que la structure multicouche comprenne un complexe d’impression constitué d’un voile de fibres de verre enduit d’un plastisol PVC gélifié sur ses deux faces, disposé entre la couche d’usure et la couche d’envers. La face supérieure du complexe d’impression, en contact avec la couche d’usure, est alors imprimée d’un décor par héliogravure.
Cependant, dans les structures multicouches de l’état de la technique utilisant un complexe d’impression, la qualité du décor imprimé est mauvaise car le voile de fibres de verre enduit d’un plastisol PVC gélifié présente un état de surface poreux et irrégulier. Ainsi, l’encre déposée pénètre dans les porosités et s’étale, dégradant le rendu du décor.
D’autre part, la porosité de ce voile de fibres de verre enduit d’un plastisol PVC gélifié nuit aux propriétés barrières du revêtement de sol et les substances, ainsi que l’humidité présente dans le sol, ont tendance à remonter à la surface du revêtement de sol, créant des taches ou pouvant entrainer l’apparition de moisissures.
Enfin, l’utilisation de plastisol a pour principal inconvénient d’empêcher toute intégration possible de matière recyclée, notamment de PVC recyclé, dans la composition du complexe d’impression, ce qui impacte le prix de revient du revêtement de sol et dégrade son empreinte environnementale.
L’un des buts de l’invention est donc de proposer une structure multicouche pour la réalisation d’un revêtement de sol souple imprimé, dont le rendu du décor est amélioré, stable dimensionnellement, présentant des propriétés barrières aux remontées d’humidité et de substances présentes dans le sol recouvert et susceptible d’être fabriquée à partir de matière recyclée.
A cet effet, il est proposé une structure multicouche pour la réalisation d’un revêtement de sol, ladite structure multicouche comprenant une couche supérieure d’usure transparente et un complexe d’impression comprenant une couche de renfort, le complexe d’impression comprenant successivement une couche extrudée d’impression dont la face supérieure destinée à être liée à la couche supérieure d’usure est imprimée d’un décor, la couche de renfort liée à la face inférieure de la couche extrudée d’impression et une couche d’envers, dont la face supérieure est liée à la couche de renfort.
La structure multicouche selon l’invention peut présenter toute forme, notamment en panneau ou dalle. De façon préférentielle, la structure multicouche selon l’invention est souple, enroulable sur elle-même ou sur un mandrin, et plus préférentiellement en rouleau. La structure multicouche selon l’invention peut être collée sur le sol ou adhésivée voire en pose libre.
Par couche extrudée, on entend une couche obtenue au moyen d’une extrudeuse à filière plate. La couche d’envers est de préférence une couche extrudée, obtenue à partir d’une extrudeuse à filière plate.
Par face inférieure d’une couche, on entend la face de ladite couche orientée vers le sol quand le revêtement de sol est en utilisation. Par face supérieure d’une couche, on entend la face ladite couche orientée vers l’utilisateur quand le revêtement de sol est en utilisation.
L’utilisation d’une couche extrudée d’impression permet d’apporter un effet barrière au complexe d’impression, et donc à la structure multicouche, aux substances présentes dans le sol. Cet effet barrière est optimisé si la couche d’envers est également extrudée. Le complexe d’impression permet d’empêcher les remontées de substances du sol vers la surface au contact de l’utilisateur. L’aspect initial du revêtement de sol est ainsi conservé dans le temps. Il a notamment été observé que les couches enduites gélifiées dans un complexe d’impression classique présentent dans leur épaisseur de nombreuses bulles d’air. L’armature, qu’elle soit une grille ou un voile de fibres de verre, étant poreuse, le complexe de l’art antérieur forme une éponge capable d’absorber des liquides et de les faire migrer par capillarité dans l’épaisseur du revêtement de sol.
Contrairement aux couches enduites et gélifiées, les couches extrudées ne présentent pas ou très peu de bulles et limitent cet effet d’éponge. A cet effet, les couches extrudées d’impression et/ou de support sont non-moussées. Il est particulièrement observé qu’une couche extrudée d’impression et/ou d’envers dont la densité est supérieure à 1,4 améliore significativement l’effet barrière du complexe d’impression. De façon optimale, la couche extrudée d’impression et/ou d’envers présente une densité supérieure à 1,5 de manière à obtenir un effet barrière à un plus grand nombre de substances.
Selon l’invention, la face supérieure de la couche extrudée d’impression est imprimée afin de présenter un décor. La face supérieure de la couche extrudée d’impression est la face en regard de la couche supérieure d’usure transparente. Le décor obtenu est plus réaliste qu’un décor imprimé sur une couche de plastisol gélifiée, notamment car la planéité de la couche extrudée est bien meilleure et permet d’utiliser une résolution d’impression plus importante. L’impression peut être réalisée par héliogravure, par impression jet d’encre ou par toute autre technique bien connue de l’homme du métier. L’invention trouve une application particulière en combinaison avec un décor imprimé par jet d’encre dont la résolution d’impression est supérieure aux procédés classiques d’héliogravure et nécessite l’utilisation d’un support d’impression parfaitement plan. Le décor obtenu après impression n’est ainsi pas dégradé par le complexe d’impression. D’autre part, les couches traditionnelle d’impression obtenues par enduction puis gélification d’un plastisol PVC comprennent nécessairement un taux d’ingrédients liquides, et notamment un taux de plastifiants, élevé, généralement supérieur à 60 parts pour cent parts de résine (PCR). Ceci permet à la composition de rester suffisamment fluide pour être enduite. L’inconvénient de ce genre de composition est que les substances liquides ont tendance à exsuder dans le temps et à dégrader la qualité d’impression. En utilisant une couche extrudée d’impression, le taux de liquides présents dans la composition peut être diminué, notamment le taux de plastifiants peut être inférieur à 60 PCR.
Les couches extrudées présentent d’autres avantages, elles permettent notamment de stabiliser la structure multicouche en y apportant plus de rigidité, ce qui permet également d’améliorer la résistance au poinçonnement, de conserver une bonne résistance au fluage et un bon confort à la marche.
Enfin, la structure multicouche est simple et économique, notamment car la composition de la couche d’envers peut comprendre une partie de matériaux recyclés sans dégrader le décor ni l’aspect de la structure multicouche. Il est notamment nécessaire dans un souci de minimisation de l’empreinte écologique d’un produit d’être capable de proposer une composition totale du revêtement de sol comprenant au moins 25% de matière issu du recyclage. De façon préférentielle, la composition de la couche d’envers comprend du polychlorure de vinyle recyclé. A ce titre, la couche d’envers peut comprendre, notamment si elle est extrudée, jusqu’à 100% de PVC plastifié chargé issu de produits recyclés tel que des revêtements de sol PVC, des chutes de poses ou encore des lisières de revêtements de sol PVC.
Contrairement à des procédés par enduction, l’utilisation de couches extrudées permet également de réaliser des séries de fabrication et d’impression de décor à la demande ou pour de petites surfaces, d’autant plus en combinaison avec un décor obtenu par impression jet d’encre.
D’autre part et contrairement à des procédés de calandrage ou de pressage, l’utilisation d’extrudeuses à filière plate permet d’obtenir des épaisseurs de couche plus fines et plus régulières de par les réglages fins des lèvres d’extrusion et de température de mise en forme, notamment pour des polymères thermoplastique. Une couche extrudée aura ainsi un profil d’épaisseur bien plus régulier qu’une couche pressée ou calandrée, et ce sans nécessiter d’opération de ponçage.
La couche de renfort peut être une couche réalisée à partir d’un mélange de polymère thermoplastique et de fibres de renfort ou une armature de renfort. A titre d’exemple, il est possible de réaliser une couche de renfort à partir d’une composition comprenant du PVC et entre 5 et 50 parts de fibres de verre pour cent parts de résine. Des fibres de renfort pouvant être utilisées sont notamment des fibres de verre ou encore de polyéthylène.
De façon préférentielle, la couche de renfort est une armature de renfort. Une armature de renfort peut être une grille de renfort, un voile de fibres de verre ou un textile non-tissé. Alternativement, L’armature de renfort peut être un complexe comprenant un voile de fibres de verre et une grille de renfort ou un complexe comprenant un textile non-tissé et une grille de renfort.
Selon l’invention, la couche supérieure d’usure est transparente à la lumière visible de manière à ce que le décor imprimé en surface de la couche extrudée d’impression puisse être visible au travers de la couche supérieure d’usure. La couche supérieure d’usure est par exemple réalisée à partir d’un polymère thermoplastique, par exemple à partir de polychlorure de vinyle et présente de préférence une épaisseur comprise entre 0,10 mm et 1 mm. La couche supérieure d’usure peut être obtenue par extrusion, par calandrage, par pressage bien qu’elle soit préférentiellement obtenue par enduction puis gélification d’un plastisol pour des raisons économiques. La couche supérieure d’usure peut également être constituée d’une couche de vernis ou de plusieurs couches de vernis. Des vernis pouvant être utilisés sont notamment des vernis à base de polyuréthane ou d’uréthane acrylate. De façon préférentielle, la couche supérieure d’usure est une couche de plastisol gélifié, notamment une couche de plastisol PVC gélifiée.
Le complexe d’impression présente généralement une épaisseur comprise entre 0,40 mm et 2,5 mm.
De façon préférentielle, la couche extrudée d’impression et/ou la couche d’envers est réalisé à partir d’un polymère thermoplastique tel que le polychlorure de vinyle.
La couche extrudée d’impression présente généralement une épaisseur comprise entre 0,15 mm et 0,5 mm. Afin d’améliorer le rendu du décor imprimée sur cette couche, la couche extrudée d’impression est généralement blanche et/ou de couleur uniforme. A cet effet, la composition de la couche extrudée d’impression peut notamment comprendre du dioxyde de titane.
La couche d’envers présente généralement une épaisseur comprise entre 0,15 mm et 2 mm, préférentiellement entre 0,25 mm et 1 mm. De façon avantageuse, la composition de la couche d’envers peut comprendre de la matière recyclée, notamment du polychlorure de vynile recyclé. En effet, contrairement à la couche extrudée d’impression, la couleur de la couche d’envers n’a pas d’importance dans le rendu du décor. Des matières recyclées dont la composition et la quantité de pigments ne sont pas contrôlées peuvent donc être intégrées.
De façon avantageuse, la somme des épaisseurs de la couche supérieure d’usure transparente et de la couche extrudée d’impression est égale à l’épaisseur de la couche d’envers. Ceci permet notamment d’équilibrer les contraintes mécaniques présentes dans la structure multicouche de part et d’autre de la couche de renfort.
Il est également envisagé que la structure multicouche comprenne une couche support liée à la face inférieure du complexe d’impression. La couche support est par exemple réalisée à partir de polychlorure de vinyle, mousse ou compact, et présente de préférence une épaisseur comprise entre 0,4 mm et 5 mm, préférentiellement entre 0,4 mm et 3 mm. La couche support peut également comprendre une couche de textile non-tissé destinée à être en contact avec le sol et permettant d’améliorer l’atténuation acoustique apportée par le revêtement. Une couche de textile non-tissé présente une épaisseur généralement comprise entre 0,5 mm et 2 mm et une masse surfacique comprise entre 80 g/m2et 250 g/m2.
De façon avantageuse, la somme des épaisseurs de la couche supérieure d’usure transparente et de la couche extrudée d’impression est égale à la somme des épaisseurs de la couche d’envers et de la couche support. Ceci permet notamment d’équilibrer les contraintes mécaniques présentes dans la structure multicouche de part et d’autre de la couche de renfort.
La structure multicouche présente de préférence une épaisseur comprise entre 1 mm et 6 mm, préférentiellement entre 1,5 mm et 5 mm.
L’invention concerne également un procédé de fabrication d’un structure multicouche selon l’invention pour la réalisation d’un revêtement de sol souple, comprenant au moins des étapes consistant à :
- Obtenir une couche extrudée d’impression à partir d’une extrudeuse à filière plate
- Obtenir une couche d’envers, de préférence à partir d’une extrudeuse à filière plate
- Lier une couche de renfort entre la couche extrudée d’impression et la couche d’envers de manière à obtenir un complexe d’impression
- Imprimer un décor sur la face supérieure de la couche extrudée d’impression
- Obtenir et lier une couche supérieure d’usure sur la face supérieure de la couche extrudée d’impression de manière obtenir la structure multicouche
- Optionnellement, lier une couche support à la face inférieure du complexe d’impression
De façon préférentielle, le procédé selon l’invention comprend une ou des étapes consistant à :
- Enduire puis gélifier la couche supérieure d’usure sur la couche extrudée d’impression de manière obtenir la structure multicouche
- Optionnellement, enduire puis gélifier une couche de support sur le complexe d’impression
Cette alternative du procédé de fabrication selon l’invention est simple, rapide et relativement peu onéreuse. Le procédé peut avantageusement être mis en œuvre par enduction de Plastisol PVC.
De façon préférentielle, le procédé selon l’invention comprend une étape consistant à :
- Obtenir une couche d’envers dont la composition comprend du polychlorure de vinyle issu de produits recyclés.
Description des figures
D’autres avantages et caractéristiques ressortiront mieux de la description qui va suivre, donnée à titre d’exemple non limitatif, de la structure multicouche selon l’invention, à partir des dessins annexés dans lesquels :
est une représentation schématique et en coupe transversale d’un premier exemple de réalisation de la structure multicouche selon l’invention
est une représentation schématique similaire à celle de la figure 1, illustrant un second mode de réalisation de la structure multicouche selon l’invention ;
est une représentation schématique similaire à celle de la figure 1, illustrant un troisième mode de réalisation de la structure multicouche selon l’invention ;
L’invention concerne une structure multicouche (1) pour la réalisation d’un revêtement de sol souple présentant un décor imprimé, dont le rendu du décor est amélioré, stable dimensionnellement, présentant des propriétés barrières aux remontées d’humidité et de substances présentes dans le sol recouvert, et susceptible d’être fabriquée à partir de matière recyclées.
La structure multicouche (1) selon l’invention est souple et peut présenter toute forme, notamment en panneau ou dalle souples, enroulables sur elle-même ou sur un mandrin, et de préférence en rouleau. De façon préférentielle, la structure multicouche présente une flexibilité lui permettant de satisfaire à la norme ISO 24344:2008. Dans cette méthode, la flexibilité est définie par la capacité d’un revêtement ou d’une couche d’un revêtement de sol à être enroulé autour d’un mandrin de 20 mm, sans que des fissures ou des craquelures ne se forment. Ainsi, la structure multicouche selon l’invention soumis à ce test ne présenterait pas de ruptures, fissurations, craquelures et autres défauts permanents.
En référence aux figures 1 à 3, la structure multicouche (1) comprend une couche supérieure d’usure (2) transparente dont les fonctions principales sont la maîtrise de la glissance, la résistance à l’usure, la facilité de nettoyage et un complexe d’impression (3) comprenant une couche de renfort (4), le complexe d’impression (3) comprend successivement une couche extrudée d’impression (3a) dont la face supérieure est imprimée d’un décor (5) et est liée à la couche supérieure d’usure (2), l’armature de renfort (4) liée à la face inférieure de la couche extrudée d’impression (3a) et une couche d’envers (3b), dont la face supérieure est liée à la couche de renfort (4).
La couche d’envers (3b) est de préférence une couche extrudée. Par couche extrudée, on entend une couche obtenue au moyen d’une extrudeuse à filière plate.
Contrairement aux couches enduites et gélifiées, les couches extrudées (3a), éventuellement (3b) ne présentent pas ou très peu de bulles et limitent l’effet d’éponge de la structure multicouche (1). A cet effet, un échantillon de complexe d’impression (3) selon l’invention ainsi qu’un échantillon de complexe d’impression obtenu par enduction d’un plastisol de PVC gélifié sur les deux faces d’un voile de verre d’épaisseur identique sont immergés dans de l’eau à température ambiante pendant 7 jours. Leurs masses sont mesurées avant et après immersion. Il est observé que la prise en eau après immersion d’un complexe d’impression selon l’art antérieur est beaucoup plus importante qu’un complexe d’impression (3) selon l’invention à épaisseur égale. Pour améliorer cet effet, les couches extrudées d’impression (3a) et/ou d’envers (3b) sont non-moussées. Il est particulièrement observé qu’une couche extrudée d’impression (3a) et/ou d’envers (3b) dont la densité est supérieure à 1,4 améliore significativement l’effet barrière du complexe d’impression (3) et limite la prise en eau. De façon optimale, la couche extrudée d’impression (3a) et/ou d’envers (3b) présente une densité supérieure à 1,5 de manière à obtenir un effet barrière à un plus grand nombre de substances. La densité de la couche extrudée d’impression (3a) et/ou d’envers (3b) ne dépasse généralement pas 2.
Selon l’invention, la face supérieure de la couche extrudée d’impression (3a) est imprimée afin de présenter un décor (5). La face supérieure de la couche extrudée d’impression (3a) est la face en regard de la couche supérieure d’usure transparente (2). Le décor (5) obtenu est plus réaliste qu’un décor imprimé sur une couche de plastisol gélifiée notamment car la planéité de la couche extrudée (3a) est bien meilleure et permet d’utiliser une résolution d’impression plus importante. L’impression peut être réalisée par héliogravure, par impression jet d’encre ou par toute autre technique bien connue de l’homme du métier. Le décor obtenu après impression n’est ainsi pas dégradé par le complexe d’impression (3). L’invention trouve une application particulière en combinaison avec un décor imprimé par jet d’encre dont la résolution d’impression est supérieure aux procédés classiques d’héliogravure et dont le changement de décor est bien moins couteux et plus rapide.
La ou les couches extrudées (3a), éventuellement (3b), présentent d’autres avantages, elles permettent notamment de stabiliser la structure multicouche en y apportant plus de rigidité, ce qui permet également de résister au poinçonnement et de conserver une bonne résistance au fluage.
Enfin, la structure multicouche (1) est simple et économique, notamment car la couche d’envers (3b) peut comprendre une partie de matériaux recyclés dans sa composition sans dégrader le décor (5) ni l’aspect de la structure multicouche.
La couche de renfort (4) peut être une armature de renfort telle qu’une grille de renfort, un voile de fibres de verre ou un textile non-tissé, par exemple un voile de fibres de polyester. Alternativement, L’armature de renfort peut être un complexe comprenant un voile de fibres de verre et une grille de renfort ou un complexe comprenant un textile non-tissé et une grille de renfort. Des matériaux sous forme de fibres pouvant être utilisés pour l’obtention d’une armature de renfort ou de fibres de renfort sont notamment le Polyéthylène, Polyéthylène Téréphtalate (PET), les fibres de verre, de polyester, l’aramide, les fibres de carbone, les fibres de nitrile, l’éthylène vinyle acétate (EVA), le Polyéthylène haute densité (PEHD), le Polyéthylène basse densité (PEBD), le polychlorure de vinyle (PVC).
Avantageusement, la couche de renfort (4) est un voile de renfort en fibres de verre ou de polyester. La couche de renfort (4) peut par exemple consister en un voile de fibres de verre de 10µm de diamètre environ et de 10mm de longueur réparties aléatoirement et liées entre elles par un alcool polyvinylique modifié. La couche de renfort (4) présente généralement une épaisseur comprise entre 0,1 mm et 1 mm, préférentiellement entre 0,3 mm et 0,5 mm. Un voile de renfort présente généralement une masse surfacique comprise entre 30 g/m2et 100 g/m2. La résistance à la traction d’un voile de renfort est généralement choisie pour être comprise entre 100 N/50mm et 400 N/50mm dans les sens long et travers, mesurée selon la méthode ISO 1924/2.
Selon une alternative de l’invention, la couche de renfort (4) peut être une grille de renfort tel qu’une grille de fibres de verre. Les fils textiles d’une grille de renfort selon l’invention sont par exemple obtenus à partir de fibres de verre, et sont de préférence espacés les uns des autres d’entre 1 mm et 5 mm, préférentiellement d’entre 2 mm et 4 mm, selon les dimensions longitudinale et transversale, et présentent une masse linéique comprise entre 20 g/m et 110 g/m, avantageusement entre 35 g/m et 70 g/m. Une grille de renfort présente généralement une épaisseur comprise entre 0,1 mm et 1 mm et une masse surfacique comprise entre 30 g/m2et 150 g/m2, préférentiellement entre 45 g/m2 et 110 g/m2. La résistance à la traction d’une grille de renfort selon l’invention est avantageusement comprise entre 400 N/50mm et 1000 N/50mm dans les sens long et travers.
La couche de renfort (4) permet d’améliorer la stabilité dimensionnelle de la structure multicouche (1) ainsi que la résistance au poinçonnement. Selon l’invention , la couche de renfort (4) peut être liée aux couches extrudées d’impression (3a) et d’envers (3b) par tout moyen, notamment par thermolamination, collage à froid, collage à chaud, extrusion de(s) la couche(s) sur la couche de renfort (4), par poudrage de colle thermofusible ou encore en utilisant un adhésif double face. Si la couche de renfort (4) est liée par thermolamination, celle-ci vient directement pénétrer les couches (3a) et (3b) dans leur épaisseur, les couches (3a, 3b) imprégnant l’armature de renfort (4). L’épaisseur de la couche de renfort (4) dans le cas d’une armature de renfort est préférentiellement imprégnée majoritairement dans l’épaisseur de la couche d’envers (3b) de manière à limiter la déformation de la couche extrudée d’impression (3a) et à améliorer la qualité du décor (5). Par majoritairement on entend que plus de cinquante pourcent de l’épaisseur de l’armature de renfort est imprégnée dans l’épaisseur de la couche d’envers (3b).
Selon l’invention, la couche supérieure d’usure (2) est transparente à la lumière visible de manière à ce que le décor (5) imprimé en surface de la couche extrudée d’impression (3a) puisse être visible au travers de la couche supérieure d’usure (2). La couche supérieure d’usure (2) est généralement réalisée à partir d’un polymère thermoplastique, par exemple à partir de polychlorure de vinyle. Cette couche présente de préférence une épaisseur comprise entre 0,10 mm et 1 mm. La couche supérieure d’usure (2) peut être obtenue par extrusion, par calandrage, par pressage bien qu’elle soit préférentiellement obtenue par enduction puis gélification d’un plastisol. Da façon préférentielle, la couche supérieure d’usure est une couche de plastisol gélifiée, notamment une couche de plastisol PVC gélifiée. Cette alternative permet d’obtenir une structure multicouche économique dont la réalisation est simplifiée. Afin de conserver la transparence de la couche supérieure d’usure (2), la composition de cette couche comprend généralement au moins un polymère thermoplastique tel que du PVC et des plastifiants et éventuellement des stabilisants, lubrifiants, additifs et pigments.
A titre d’exemple, la composition de la couche supérieure d’usure (2) peut comprendre entre 20 et 70 parts de plastifiants pour cent parts de résine (PCR), la résine étant le polymère thermoplastique, préférentiellement du PVC.
Alternativement, la couche supérieure d’usure (2) peut consister en une couche de vernis, par exemple un vernis polyuréthane ou polyuréthane acrylique, directement enduite sur la face supérieure de la couche extrudée d’impression (3a) préalablement imprimée du décor (5).
La couche supérieure d’usure (2) peut être liée au complexe d’impression (3) par tout moyen, notamment par thermolamination, collage à froid, collage à chaud, par poudrage de colle thermofusible ou encore en utilisant un adhésif double face. La couche supérieure d’usure (2) peut également être enduite sur le complexe d’impression (3), plus précisément sur la face supérieure de la couche extrudée d’impression (3a) ayant au préalable été imprimée. La couche supérieure d’usure transparente (2) peut être vernie et ou grainée afin d’améliorer la résistance à la tâche et à la rayure.
Les polymères thermoplastiques pouvant être utilisés selon l’invention sont notamment le polychlorure de vinyle, le polyéthylène, le polyéthylène téréphtalate, le polypropylène, le polyvinyle butyral, le polyméthacrylate de méthyle, le polyéthylène téréphtalate glycol, le polysulfure de phénylène. Le polychlorure de vinyle est cependant privilégié pour ses propriétés mécaniques et sa capacité à être recyclé facilement.
Les plastifiants pouvant être utilisés dans chacune des couches du revêtement de sol selon l’invention sont notamment les plastifiants tels que le Diisononyl Phtalate (DINP), le Diisodecyl Phtalate (DIDP), le 2-Ethylhexyl Diphényle Phosphate (DPO), le Téréphtalate dioctylique (DOTP), le 1,2-cyclohexane dicarboxylique acide diisononyl ester (DINCH), les plastifiants de la famille des benzoates, les plastifiants de la famille des adipates, les plastifiants commercialisés sous la Marque PEVALEN®par la société Perstorp, l’huile de soja epoxydée (HSE), l’époxy stéarate d’octyle (ESO), les plastifiants totalement ou partiellement biosourcés comme par exemple les plastifiants de la gamme polysorb® ID 37 commercialisés par la société Roquette Pharma, les plastifiants de la gamme Citrofol® commercialisés par la société Jungbunzlauer International AG, ou encore les plastifiants de la gamme Soft-n-safe® commercialisés par la société Danisco. Les plastifiants liquides peuvent être utilisés seuls ou en mélange.
Le complexe d’impression (3) présente généralement une épaisseur comprise entre 0,40 mm et 2,5 mm.
De façon préférentielle, la couche extrudée d’impression (3a) et/ou la couche d’envers (3b) est réalisée à partir d’un polymère thermoplastique, par exemple à partir de polychlorure de vinyle.
La couche extrudée d’impression (3a) présente généralement une épaisseur comprise entre 0,15 mm et 0,5 mm. Une épaisseur de la couche extrudée d’impression (3a) supérieure à 0,15 mm permet de limiter l’apparition de défaut de planéité de la surface de cette couche destinée à être imprimée du décor (5). En effet, la présence de la couche de renfort (4) directement liée en envers de la couche extrudée d’impression (3a) peut avoir tendance à la déformer localement si son épaisseur est trop fine. Afin d’améliorer le rendu du décor imprimé sur cette couche, la couche extrudée d’impression (3a) est généralement blanche et/ou de couleur uniforme et n’est réalisée qu’à partir de matière « noble », c’est-à-dire qu’elle ne comprend pas ou très peu de matière recyclé. A cet effet, la composition de la couche extrudée d’impression (3a) peut notamment comprendre du polychlorure de vinyle, préférentiellement non issu du recyclage, et du dioxyde de titane. De façon générale, la composition de la couche extrudée d’impression (3a) comprend au moins un polymère thermoplastique tel que du PVC et des plastifiants ainsi que des charges et éventuellement des stabilisants, lubrifiants, additifs et pigments. Du fait de l’emploi de matière non issues du recyclage dans sa composition, il peut être avantageux de limiter l’épaisseur de la couche extrudée d’impression (3a) à 0,5mm afin d’obtenir un complexe d’impression (3) économique.
Alternativement, il peut également être envisagé que la couche extrudée d’impression (3a) comprennent au moins une première et une deuxième couches obtenues par coextrusion au moyen d’une extrudeuse à filière plate, le décor étant imprimé sur la face supérieure de la première couche coextrudée. Ceci permet notamment d’intégrer des matières recyclées dans la composition de la deuxième couche coextrudée et éventuellement de diminuer l’épaisseur de la première couche coextrudé. L’impact environnemental du revêtement de sol est ainsi réduit. Les compositions des couches coextrudées couche extrudée d’impression (3a) peuvent être différentes. La couleur de la première couche coextrudée recevant le décor est généralement blanc ou uniforme et sa composition ne comprend pas de matière recyclée.
Les charges pouvant être utilisées selon l’invention sont notamment des charges inorganiques, par exemple des argiles, de la silice, de la craie, du kaolin, du talc, du carbonate de calcium.
A titre d’exemple, la composition de la couche extrudée d’impression (3a) peut comprendre entre 20 et 70 parts de plastifiants pour cent parts de résine (PCR), préférentiellement entre 30 et 50 PCR, la résine étant préférentiellement du PVC.
A titre d’exemple, la composition de la couche extrudée d’impression (3a) peut comprendre entre 70 et 300 parts de charges pour cent parts de résine (PCR), préférentiellement entre 100 et 200 PCR, la résine étant préférentiellement du PVC.
A titre d’exemple, la composition de la couche de renfort (4) peut comprendre entre 20 et 70 parts de plastifiants pour cent parts de résine (PCR), préférentiellement entre 30 et 50 PCR, la résine étant préférentiellement du PVC.
La couche d’envers (3b) présente généralement une épaisseur comprise entre 0,15 mm et 2 mm, préférentiellement entre 0,25 mm et 1mm.
De façon avantageuse, la composition de la couche d’envers (3b) peut comprendre un polymère thermoplastique issu de source recyclée, notamment du polychlorure de vynile recyclé. En effet, contrairement à la couche extrudée d’impression (3b), la couleur de la couche d’envers (3b) n’a pas d’importance dans le rendu du décor. Des matières recyclées dont la couleur et la quantité de pigments ne sont pas contrôlées peuvent donc être intégrées. A tire d’exemple, la composition de la couche extrudée d’envers peut comprendre entre 5% et 100% de matière recyclées, préférentiellement entre 30 et 60% de matière recyclées.
A titre d’exemple, la composition de la couche d’envers (3b) peut comprendre entre 20 et 70 parts de plastifiants pour cent parts de résine (PCR), préférentiellement entre 30 et 50 PCR, la résine étant préférentiellement du PVC.
A titre d’exemple, la composition de la couche extrudée d’envers (3b) peut comprendre entre 70 et 350 parts de charges pour cent parts de résine (PCR), préférentiellement entre 100 et 200 PCR, la résine étant préférentiellement du PVC.
La structure multicouche présente de préférence une épaisseur comprise entre 1 mm et 6 mm, préférentiellement entre 1,5 mm et 5 mm .
Selon la figure 2, il est également envisagé que la structure multicouche comprenne une couche support (6) liée à la face inférieure du complexe d’impression (3). La couche support (6) est par exemple réalisée en polychlorure de vinyle, mousse ou compact, et présente de préférence une épaisseur comprise entre 0,4 mm et 5 mm, préférentiellement entre 0,4 mm et 3 mm.
La couche support (6) peut être compacte, ou moussée et peut comprendre une ou plusieurs couches. Elle peut être obtenue par tout procédé bien connu de l’homme du métier, notamment par calandrage, par pressage, par extrusion ou encore par enduction. Elle peut être obtenue à partir de PVC plastifié. De façon générale et d’une manière bien connue de l’homme du métier, une couche support (6) peut être obtenue à partir d’une composition comprenant un polymère, par exemple du PVC, un plastifiant, des charges et éventuellement des stabilisants, lubrifiants, additifs et pigments. La couche support (6) peut éventuellement comprendre une sous-couche destinée à être en contact avec le sol et apportant des fonctionnalités acoustique ou thermique tel qu’une sous couche en textile non tissé ou une sous-couche pré-adhésivée pour faciliter la pose du revêtement (1).
La couche support (6) peut être liée au complexe d’impression (3) par tout moyen, notamment par thermolamination, collage à froid, collage à chaud, par poudrage de colle thermofusible ou encore en utilisant un adhésif double face. La couche support (6) peut également être enduite sur le complexe d’impression (3).
La couche support (6) se présente par exemple, lorsqu’il s’agit d’une couche compacte, sous la forme d’une couche de plastisol de polychlorure de vinyle gélifiée non moussée. La couche support (6) peut, lorsqu’il s’agit d’une couche de mousse, être réalisée à partir de Plastisol de polychlorure de vinyle expansé et présentant une densité comprise entre 0,20 et 0,50, et préférentiellement comprise entre 0,30 et 0,40.
Avantageusement, la couche support (6) comprend une couche de textile non-tissé destinée à être en contact avec le sol. Une couche de textile non-tissé peut comprendre des fibres textiles naturelles telles que des fibres de cellulose, de coton, de lin, des fibres textiles synthétiques, notamment des fibres de polyester, de polyamide, de polyéthylène téréphtalate, d’aramide, de Nomex®, de polynaphtalate d'éthylène, de polypropylène ou encore des fibres textiles minérales synthétiques telles que des fibres de verre ou des fibres de basalte. De façon préférentielle, la couche de textile non-tissé comprend uniquement des fibres de polyester car celles-ci présentent de bonnes propriétés acoustiques sans engendrer un cout de fabrication trop important.
En référence à la figure 3, il peut également être envisagé que la couche extrudée d’envers (3b) comprennent au moins un première couche d’envers (7) et une seconde couche d’envers (8) obtenues par coextrusion au moyen d’une extrudeuse à filière plate. Ceci permet notamment d’obtenir une épaisseur de structure multicouche (1) plus importante de façon économique et de faciliter la stabilisation mécanique de la structure multicouche, les compositions des couches coextrudées (7, 8) pouvant être différentes. Cette alternative de réalisation peut également comprendre une couche support (6) liée à la couche d’envers (3b).
Il ressort de ce qui précède que l’invention fournit bien une structure multicouche (1) pour la réalisation d’un revêtement imprimé, stable et économique, tout en présentant des propriétés barrières aux remontées de substances présentes dans le sol recouvert.
Pour diminuer le coût de production d’une telle structure multicouche (1) ou apporter une meilleure résistance à l’abrasion et au poinçonnement, les couches supérieure d’usure transparente (2) et de support (6) peuvent être obtenues par pressage ou calandrage.
L’invention concerne également un procédé de fabrication d’une telle structure multicouche, remarquable en ce qu’il consiste :
- Obtenir la couche extrudée d’impression (3a) à partir d’une extrudeuse à filière plate
- Obtenir la couche d’envers (3b), de préférence à partir d’une extrudeuse à filière plate
- Lier la couche de renfort (4) entre la couche extrudée d’impression (3a) et la couche (3b) d’envers de manière à obtenir un complexe d’impression (3)
- Imprimer un décor (5) sur la face supérieure de la couche extrudée d’impression (3a) destinée à être en contact avec la couche supérieure d’usure (2)
- Obtenir et lier une couche supérieure d’usure (2) transparente sur la couche extrudée d’impression (3a) de manière obtenir la structure multicouche (1)
- Optionnellement, lier une couche de support (6) au complexe d’impression (3) de manière à ce que la couche support (6) soit en contact avec le sol.
De façon préférentielle, le procédé selon l’invention comprend une ou des étapes consistant à :
- Enduire puis gélifier la couche supérieure d’usure (2) transparente sur la couche extrudée d’impression (3a) de manière obtenir la structure multicouche (1)
- Optionnellement, enduire puis gélifier une couche de support (6) sur le complexe d’impression (3)
Cette alternative du procédé de fabrication selon l’invention est simple, rapide et relativement peu onéreux. Le procédé peut avantageusement être mis en œuvre par enduction de Plastisol PVC.
Exemple de réalisation n°1:
En référence à la figure 1 plusieurs variantes de complexe d’impression (3) pour une structure multicouche (1) selon l’invention sont réalisées. Ces complexes (3) comprennent successivement :
- une couche extrudée d’impression (3a) réalisée à base de polychlorure de vinyle dont la composition comprend environ 60 PCR de plastifiant, du dioxyde de titane, et 100 ou 175 PCR de charge. La face supérieure destinée à être liée à la couche supérieure d’usure (2) est imprimée d’un décor (5) par un procédé d’héliogravure.
- un voile de fibres de verre (4) d’une masse surfacique de 50 g/m2. L’épaisseur du voile (4) avant qu’il ne soit lié à la structure multicouche est comprise entre 0,3 mm et 0,45 mm.
- une couche extrudée d’envers (3b) réalisée à base de polychlorure de vinyle et dont la composition comprend environ 60 PCR de plastifiant et 100 ou 175 PCR de charge.
Les épaisseurs des différentes couches en fonction des variantes de réalisation du complexe d’impression (3) sont données dans le tableau 1 ci-dessous. Ces variantes sont comparées avec un complexe d’impression de l’art antérieur obtenu par enduction de deux faces d’un voile de fibres de verre similaire à celui utilisé dans les exemples de réalisation de l’invention. La face inférieure du voile est enduite d’une couche d’envers en plastisol de PVC gélifié de 0,65 mm et la face supérieure du voile est enduite d’une couche d’impression en plastisol de PVC gélifié de 0,18 mm.
Dans les variantes de réalisation selon l’invention et dans le complexe de l’art antérieure, le voile de verre est complètement imprégné dans les épaisseurs des couches enduites ou extrudées (3a, 3b) sont épaisseur propre n’est donc pas prise en compte dans l’épaisseur totale.
Art antérieur Complexe (3) selon l’invention Complexe d’impression (3) n°1 Complexe d’impression (3) n°2 Complexe d’impression (3) n°3 Complexe d’impression (3) n°4
Couche d’envers enduite de 0,65 mm Couche extrudée d’envers (3b) épaisseur ; taux de charge 0,72 mm ; 175 PCR de charges 0,78 mm ; 100 PCR de charges 0,84 mm ; 175 PCR de charges 1,06 mm ; 100 PCR de charges
Couche d’impression enduite de 0,18 mm Couche extrudée d’impression (3a) épaisseur ; taux de charge 0,37 mm ; 175 PCR de charges 0,35 mm ; 175 PCR de charges 0,37 mm ; 175 PCR de charges 0,33 mm ; 100 PCR de charges
Epaisseur totale 0,83 mm 1,17 mm 1,17 mm 1,17 mm 1,17 mm
Masse surfacique (g/m2) 975 1830 1830 1830 1830
Densité 1,16 1,56 1,53 1,52 1,49
Les variantes de réalisation montrent que le taux de charge influe sur la densité du complexe d’impression (3) et permet donc d’améliorer l’effet barrière du revêtement de sol (1).
Un test d’immersion visant à mesurer la prise en eau du complexe d’impression (3) en comparaison avec le complexe de l’art antérieur est réalisé. Pour cela, le poids de chaque complexe avant immersion et après immersion dans de l’eau pendant 7 jours et mesuré. Pour le complexe de l’art antérieur, le poids après 7 jours d’immersion est supérieur de 21,4% du poids initial. Pour les variantes de complexe d’impression (3) selon l’invention présentées dans le tableau 1, le poids après 7 jours d’immersion est supérieur de 0,39% (densité la plus forte) à 0,63% (densité la plus faible) du poids initial. La capacité du complexe à limiter la propagation d’eau et de substances en comparaison de l’état de l’art est donc démontrée.
Exemple de réalisation n°2:
En référence à la figure 2 plusieurs variantes de structure multicouche (1) sont réalisées. Ces structures (1) comprennent successivement :
- une couche supérieure d’usure (2) transparente obtenue par gélification d’un plastisol PVC non chargé dont la composition comprend environ 60 PCR de DINCH. La couche supérieure d’usure (2) est recouverte d’un vernis polyuréthane réticulé (non représenté).
- une couche extrudée d’impression (3a) réalisée à base de polychlorure de vinyle plastifié et chargé. dont la face supérieure destinée à être liée à la couche supérieure d’usure (2) est imprimée d’un décor (5) par un procédé d’héliogravure.
- un voile de fibres de verre (4) d’une masse surfacique de 50 g/m2. L’épaisseur du voile (4) avant qu’il ne soit lié à la structure multicouche est comprise entre 0,3 et 0,45 mm.
- une couche extrudée d’envers (3b) réalisée à base de polychlorure de vinyle plastifié et chargé.
- une couche support (6) obtenue par gélification d’un plastisol PVC plastifié (60 PCR) et chargé (150 PCR).
Les compositions des couches extrudées d’impression (3a) et extrudée d’envers (3b) comprennent environ 60 PCR de DINCH et 100 PCR de charges.
Les couches supérieures d’usure (2), extrudée d’impression (3a), le voile de fibres de verre (4), la couche d’envers (3b) et la couche support (6) sont liées ensemble pour former la structure multicouche (1). Plus précisément, il est d’abord obtenu un complexe d’impression (3) comprenant successivement la couche extrudée d’impression (3a) imprimée d’un décor (5), le voile de fibres de verre (4) et la couche extrudée d’envers (3b) liées ensemble pour former le complexe d’impression (3). Le complexe (3) est ensuite enduit sur sa face supérieure imprimée d’une couche de plastisol PVC gélifiée de manière à obtenir la couche supérieure d’usure (2) transparente. Le complexe (3) est également enduit sur sa face inférieure d’une couche de plastisol PVC gélifiée de manière obtenir la couche support (6) destinée à être en contact avec le sol.
Les épaisseurs des différentes couches en fonction des variantes de réalisation sont données dans le tableau 2 ci-dessous. La couche support (6) est moussée ou non en fonction des variantes de manière à apporter plus ou moins de confort à la marche et d’atténuation acoustique. Le voile de verre (4) est complètement imprégné dans les épaisseurs des couches extrudées (3a, 3b) sont épaisseur propre n’est pas prise en compte.
Variante compacte n°1 Variante moussée n°2
Vernis 20µm 20µm
Couche supérieure d’usure (2) 0,65 mm 0,60 mm
Couche extrudée d’impression (3a) 0,25 mm 0,25 mm
Couche extrudée d’envers (3b) 0,85 mm 0,83 mm
Couche support (6) 0,17 mm (compacte) 1,6 mm (moussée)
TOTAL 1,92 mm 3, 30 mm
Les deux variantes de structure multicouche (1) obtenues pour la réalisation d’un revêtement de sol souple présentent un décor imprimé dont le rendu du décor est supérieur à celui d’un complexe d’impression traditionnel obtenu par enduction. Les revêtements de sol obtenus présente des valeurs de poinçonnement statique rémanent (ISO 24343-1), d’ allongement à la rupture (ISO 1421), de charge à la rupture (ISO 527) de Résistance à la déchirure (ISO 4674-1 Méthode B) d’incurvation et de stabilité dimensionnelle 6hr à 80°C (NF EN ISO 23999) conformes aux attentes.
Un test consistant à déposer quelque centilitres d’eau au contact de la face inférieure de la couche support (6) et visant à mesurer la propagation de l’eau au travers de la structure multicouche (1) montre que l’eau n’atteint pas la couche supérieure d’usure contrairement à un produit comprenant un complexe d’impression traditionnel obtenu par enduction par un plastisol PVC des deux faces d’un voile de fibres de verre. Le complexe d’impression selon l’invention et le revêtement de sol obtenus présentent des propriétés barrières aux remontées d’humidité et de substances présentes dans le sol recouvert.

Claims (10)

  1. Structure multicouche (1) pour la réalisation d’un revêtement de sol, ladite structure multicouche (1) comprenant une couche supérieure d’usure (2) transparente et un complexe d’impression (3) comprenant une couche de renfort (4) caractérisée en ce que le complexe d’impression (3) comprend successivement une couche extrudée d’impression (3a) dont la face supérieure destinée à être liée à la couche supérieure d’usure (2) est imprimée d’un décor (5), la couche de renfort (4) liée à la face inférieure de la couche extrudée d’impression (3a) et une couche d’envers (3b), dont la face supérieure est liée à la couche de renfort (4).
  2. Structure multicouche (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que la couche supérieure d’usure (2) présente une épaisseur comprise entre 0,10 mm et 1 mm, et le complexe d’impression (3) présente une épaisseur comprise entre 0,40 mm et 2 mm.
  3. Structure multicouche (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que la couche supérieure d’usure (2) est réalisé à partir d’un polymère thermoplastique tel que le polychlorure de vinyle.
  4. Structure multicouche (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que la couche de renfort (4) est une armature de renfort.
  5. Structure multicouche (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que la couche extrudée d’impression (3a) et/ou la couche d’envers (3b) est réalisé à partir d’un polymère thermoplastique tel que le polychlorure de vinyle.
  6. Structure multicouche (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que la densité de la couche extrudée d’impression (3a) et/ou de la couche d’envers (3b) est supérieure à 1,4.
  7. Structure multicouche (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que l’épaisseur de la couche extrudée d’impression (3a) est comprise entre 0,15 mm et 0,5 mm.
  8. Structure multicouche (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que l’épaisseur de la couche extrudée d’envers (3b) est comprise entre 0,15 mm et 2 mm.
  9. Structure multicouche (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce qu’elle comprend une couche support (6) liée à la face inférieure du complexe d’impression (3).
  10. Procédé de fabrication d’une structure multicouche selon la revendication 1 pour la réalisation d’un revêtement de sol souple, comprenant au moins les étapes suivantes :
    - Obtenir une couche extrudée d’impression (3a) à partir d’une extrudeuse à filière plate
    - Obtenir une couche d’envers (3b), de préférence à partir d’une extrudeuse à filière plate
    - Lier une couche de renfort (4) entre la couche extrudée d’impression (3a) et la couche d’envers (3b) de manière à obtenir un complexe d’impression (3)
    - Imprimer un décor (5) sur la face supérieure de la couche extrudée d’impression (3a)
    - Obtenir et lier une couche supérieure d’usure (2) sur la face supérieure de la couche extrudée d’impression (3a) de manière obtenir la structure multicouche (1)
    - Optionnellement, lier une couche support (6) à la face inférieure du complexe d’impression (3).
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